使用屬性和性能

Question

我正在優化我的代碼，並且我注意到使用屬性（甚至是自動屬性）對執行時間有着深遠的影響。看下面的例子：

[Test] 
public void GetterVsField() 
{ 
    PropertyTest propertyTest = new PropertyTest(); 
    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch(); 
    stopwatch.Start(); 
    propertyTest.LoopUsingCopy(); 
    Console.WriteLine("Using copy: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 

    stopwatch.Restart(); 
    propertyTest.LoopUsingGetter(); 
    Console.WriteLine("Using getter: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 
    stopwatch.Restart(); 
    propertyTest.LoopUsingField(); 
    Console.WriteLine("Using field: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 
} 

public class PropertyTest 
{ 
    public PropertyTest() 
    { 
     NumRepet = 100000000; 
     _numRepet = NumRepet; 
    } 

    int NumRepet { get; set; } 
    private int _numRepet; 
    public int LoopUsingGetter() 
    { 
     int dummy = 314; 
     for (int i = 0; i < NumRepet; i++) 
     { 
      dummy++; 
     } 
     return dummy; 
    } 

    public int LoopUsingCopy() 
    { 
     int numRepetCopy = NumRepet; 
     int dummy = 314; 
     for (int i = 0; i < numRepetCopy; i++) 
     { 
      dummy++; 
     } 
     return dummy; 
    } 

    public int LoopUsingField() 
    { 
     int dummy = 314; 
     for (int i = 0; i < _numRepet; i++) 
     { 
      dummy++; 
     } 
     return dummy; 
    } 
} 

在Release模式我的機器上我得到：

Using copy: 0.029 
Using getter: 0.054 
Using field: 0.026 

這在我的情況是一場災難 - 最關鍵的循環，如果我想只是不能使用任何屬性以獲得最大的性能。

我在做什麼錯在這裏？我在想這些是JIT optimizer的inlined。

Answer 1

您必須檢查優化代碼複選框是否被選中。

1. 如果未選中，進入屬性仍然方法調用
2. 如果檢查屬性在內襯和性能是一樣的，可直接現場訪問，因爲JIT編譯的代碼會相同

對X64 JIT編譯器中的inlinig有更多限制。有關JIT64內聯優化的更多信息，請參閱：http://blogs.msdn.com/b/davbr/archive/2007/06/20/tail-call-jit-conditions.aspx

請參閱點#3 The caller or callee return a value type。 如果你的財產將返回引用類型，屬性getter將被內聯。 這意味着int NumRepet { get; set; }沒有內聯，但object NumRepet { get; set; }將內聯，如果你不打破另一個限制。

X64 JIT的優化是很差，這就是爲什麼新的將被引入約翰提

Answer 2

你說你要優化你的代碼，但我很好奇，怎麼樣，有什麼功能應該是，以及源數據是什麼以及它的大小，因爲這顯然不是「真實」的代碼。如果您在分析大量數據時考慮使用BinarySearch功能。這比使用非常大的數據集的.Contains（）函數要快得多。

List<int> myList = GetOrderedList(); 
if (myList.BinarySearch(someValue) < 0) 
// List does not contain data 

也許你只是循環瀏覽數據。如果您正在循環數據並返回一個值，那麼您可能需要使用yield關鍵字。另外，如果可以的話，考慮潛在的並行庫的使用，或者利用您自己的線程管理。

這看起來不像你想要的來源，但它是非常通用的，所以我想這是值得一提的。

public IEnumerable<int> LoopUsingGetter() 
{ 
    int dummy = 314; 

    for (int i = 0; i < NumRepet; i++) 
    { 
     dummy++; 
     yield return dummy; 
    } 
} 

[ThreadStatic] 
private static int dummy = 314; 

public static int Dummy 
{ 
    get 
    { 
     if (dummy != 314) // or whatever your condition 
     { 
      return dummy; 
     } 

     Parallel.ForEach (LoopUsingGetter(), (i) 
     { 
      //DoWork(), not ideal for given example, but due to the generic context this may help 
      dummy += i; 
     }); 
    } 

    return dummy; 
} 

Answer 3

getter/setter方法是用一些特殊約定方法語法糖（在二傳手「值」變量「並沒有明顯的參數列表）。

根據這一article，」如果有任何的該方法的正式參數是結構體，方法不會被內聯。「 - 整數是結構體，因此我認爲這個限制是適用的。

我沒有看過由以下代碼製作的IL，但我沒有得到，我認爲這顯示了工作這樣一些有趣的結果...

using System; 
using System.Diagnostics; 

public static class Program{ 
public static void Main() 
{ 
    PropertyTest propertyTest = new PropertyTest(); 
    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch(); 
    stopwatch.Start(); 
    propertyTest.LoopUsingField(); 
    Console.WriteLine("Using field: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 


    stopwatch.Restart(); 
    propertyTest.LoopUsingBoxedGetter(); 
    Console.WriteLine("Using boxed getter: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 

    stopwatch.Restart(); 
    propertyTest.LoopUsingUnboxedGetter(); 
    Console.WriteLine("Using unboxed getter: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 

} 

} 
public class PropertyTest 
{ 
    public PropertyTest() 
    { 
     _numRepeat = 1000000000L; 
     _field = 1; 
     Property = 1; 
     IntProperty = 1; 
    } 

    private long _numRepeat; 
    private object _field = null; 
    private object Property {get;set;} 
    private int IntProperty {get;set;} 

    public void LoopUsingBoxedGetter() 
    { 

     for (long i = 0; i < _numRepeat; i++) 
     { 
      var f = Property; 
     } 

    } 

    public void LoopUsingUnboxedGetter() 
    { 
     for (long i = 0; i < _numRepeat; i++) 
     { 
      var f = IntProperty; 
     } 
    } 

    public void LoopUsingField() 
    { 
     for (long i = 0; i < _numRepeat; i++) 
     { 
      var f = _field; 
     } 
    } 
} 

這將產生..在我的機器，OS X（新版本的單聲道），這些結果（以秒爲單位）：

• 使用字段：2.606
• 使用盒裝的getter：2.585
• 使用未裝箱的getter：2.71

Answer 4

，當它完成了循環，當你正在寫來安慰這個可以添加額外的時間會扭曲你的結果你的秒錶仍在運行，應停止秒錶。

[Test] 
public void GetterVsField() 
{ 
    PropertyTest propertyTest = new PropertyTest(); 
    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch(); 

    stopwatch.Start(); 
    propertyTest.LoopUsingCopy(); 
    stopwatch.Stop(); 
    Console.WriteLine("Using copy: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 

    stopwatch.Reset(); 
    stopwatch.Start(); 
    propertyTest.LoopUsingGetter(); 
    stopwatch.Stop(); 
    Console.WriteLine("Using getter: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 

    stopwatch.Reset(); 
    stopwatch.Start(); 
    propertyTest.LoopUsingField(); 
    stopwatch.Stop(); 
    Console.WriteLine("Using field: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds/1000.0); 
} 

Answer 5

按照80/20的性能規則，而微優化。 爲可維護性編寫代碼，而不是性能。 也許彙編語言是最快的，但這並不意味着我們應該爲所有目的使用匯編語言。

您正在運行循環1億次，差值爲0.02毫秒或20微秒。調用一個函數會產生一些開銷，但在大多數情況下並不重要。你可以信任編譯器來內聯或者做高級的事情。

99％的情況下，直接訪問該字段會產生問題，因爲當您發現某些內容出錯時，您無法控制所有變量的引用位置，並在太多的位置進行修復。